移動端自然資源執(zhí)法監(jiān)察系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

來彥明，朱 君，張 寧

（濟(jì)南市勘察測繪研究院，山東濟(jì)南 250000）

0 引言

自然資源執(zhí)法監(jiān)察工作是自然資源管理中的一個重要環(huán)節(jié)，在保證自然資源管理政策落實、推進(jìn)自然資源工作法治化和維護(hù)自然資源管理部門權(quán)威等方面發(fā)揮關(guān)鍵作用［1］，有利于完善機(jī)構(gòu)改革后自然資源執(zhí)法長效監(jiān)察機(jī)制體系的建設(shè)，夯實自然資源執(zhí)法中的監(jiān)察職責(zé)和工作任務(wù)。因此，自然資源部門多次發(fā)文要利用當(dāng)前先進(jìn)的技術(shù)優(yōu)化自然資源執(zhí)法監(jiān)察工作模式，同時落實“預(yù)防為主，預(yù)防和查處相結(jié)合”的自然資源執(zhí)法監(jiān)察工作方針，及時發(fā)現(xiàn)、及時報告、及時制止、及時處理自然資源違法行為，維護(hù)自然資源合理開發(fā)和利用［2］。為實現(xiàn)上述目標(biāo)，在借鑒其他先進(jìn)城市經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合某市實際情況，利用GIS、GPS 定位、移動互聯(lián)和4G/5G 通信等先進(jìn)技術(shù)，搭建了一套靈活、可便攜的移動端自然資源執(zhí)法監(jiān)察系統(tǒng)，實現(xiàn)了自然資源的數(shù)據(jù)、違法案件、執(zhí)法以及巡查等信息的高效傳輸，為自然資源管理部門對所管轄的土地、礦產(chǎn)以及城鄉(xiāng)規(guī)劃用地等自然資源開發(fā)利用巡查執(zhí)法工作提供了全新的監(jiān)察手段，實現(xiàn)了自然資源高效率、高精度的執(zhí)法監(jiān)察一站式管理［3］。本文闡述了自然資源移動端執(zhí)法監(jiān)察系統(tǒng)建設(shè)思路、總體設(shè)計、功能模塊以及實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)，有效地提高了自然資源執(zhí)法監(jiān)察的管理水平。

1 系統(tǒng)建設(shè)思路

1.1 業(yè)務(wù)需求分析

移動端自然資源執(zhí)法監(jiān)察系統(tǒng)目前主要應(yīng)用于自然資源部門的執(zhí)法監(jiān)察大隊對土地、建設(shè)用地、礦產(chǎn)等自然資源開發(fā)利用活動進(jìn)行日常巡查和違法案件執(zhí)法監(jiān)察等工作。巡查內(nèi)容包括未經(jīng)批準(zhǔn)非法占用土地、在臨時用地上修建永久性建筑物或構(gòu)筑物、占用基本農(nóng)田建房、無證勘查、開采礦產(chǎn)資源和造成地質(zhì)災(zāi)害隱患以及取得建設(shè)工程規(guī)劃許可證或者未按照建設(shè)工程規(guī)劃許可證的規(guī)定進(jìn)行建設(shè)等。執(zhí)法監(jiān)察內(nèi)容包括對上述自然資源違法案件進(jìn)行取證、立案調(diào)查、現(xiàn)場執(zhí)法以及案后監(jiān)管等活動［4］。根據(jù)自然資源巡查和執(zhí)法監(jiān)察工作內(nèi)容調(diào)研，確定移動端自然資源執(zhí)法監(jiān)察系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求包括6 個方面內(nèi)容：基本功能類、業(yè)務(wù)需求類、位置服務(wù)類、統(tǒng)計分析類、圖形表達(dá)類以及附件功能類。系統(tǒng)業(yè)務(wù)需求表如表1 所示。

表1 系統(tǒng)業(yè)務(wù)需求

1.2 系統(tǒng)選型

移動端自然資源執(zhí)法監(jiān)察系統(tǒng)選型主要包括2個方面內(nèi)容：1）智能移動終端設(shè)備選型。本文采用的移動終端設(shè)備是裝有Android 操作系統(tǒng)的手機(jī)或平板電腦，里面應(yīng)集成4G/5G 無線網(wǎng)絡(luò)通信、GPS定位、視頻攝像頭等設(shè)備，同時設(shè)備內(nèi)存最低要求為512M，硬盤空間256G；2）系統(tǒng)開發(fā)的基礎(chǔ)軟件平臺選型。系統(tǒng)基于Eclipse 開發(fā)框架，利用Android平臺的SDK 和ArcGIS API for Java Script 腳本，采用Java 語言進(jìn)行開發(fā)。數(shù)據(jù)庫采用移動端常用的SQLite 數(shù)據(jù)庫［5］。移動端的地圖服務(wù)采用離線式瓦片地圖服務(wù)。

2 總體設(shè)計

2.1 框架設(shè)計

系統(tǒng)以基礎(chǔ)地理信息、自然資源信息以及執(zhí)法監(jiān)察信息等數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，充分利用先進(jìn)技術(shù)，實現(xiàn)自然資源移動“一張圖”展示、查詢和統(tǒng)計，自然資源動態(tài)巡查和執(zhí)法監(jiān)察等業(yè)務(wù)處理，讓自然資源執(zhí)法監(jiān)察工作信息化、系統(tǒng)化和精細(xì)化，全面提升執(zhí)法監(jiān)察工作的管理水平。系統(tǒng)框架包括5 大核心層和2 大保障層：支撐層、數(shù)據(jù)層、服務(wù)層、表現(xiàn)層和用戶層，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系和安全保障體系。系統(tǒng)框架設(shè)計示意圖如圖1 所示。

圖1 系統(tǒng)框架設(shè)計示意圖

支撐層為系統(tǒng)運(yùn)行提供硬件和軟件支撐，主要包括智能移動終端、無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、GIS 軟件、數(shù)據(jù)庫軟件等；數(shù)據(jù)層為系統(tǒng)運(yùn)行提供數(shù)據(jù)支撐，以地理信息數(shù)據(jù)為底圖，收集、整理自然資源、違法案件、執(zhí)法監(jiān)察等相關(guān)數(shù)據(jù)，構(gòu)建自然資源執(zhí)法監(jiān)察數(shù)據(jù)庫；服務(wù)層是為表現(xiàn)層提供數(shù)據(jù)、功能接口以及業(yè)務(wù)邏輯服務(wù)，主要包括數(shù)據(jù)通信服務(wù)、執(zhí)法監(jiān)察服務(wù)、移動設(shè)備服務(wù)等［6］；表現(xiàn)層是系統(tǒng)和用戶進(jìn)行交互的界面，采用圖形化的手段，讓界面更加美觀，用戶易使用，主要包括地圖瀏覽界面、信息填報界面以及圖表展示界面等；用戶層是系統(tǒng)使用人員，主要包括自然資源部門的管理人員、執(zhí)法監(jiān)察大隊的巡查和執(zhí)法人員以及系統(tǒng)的后臺維護(hù)人員等。

2.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

自然資源執(zhí)法監(jiān)察數(shù)據(jù)庫包括6 大核心數(shù)據(jù)庫，即：地理信息數(shù)據(jù)庫、自然資源數(shù)據(jù)庫、違法線索數(shù)據(jù)庫、執(zhí)法監(jiān)察數(shù)據(jù)庫、元數(shù)據(jù)庫以及多媒體數(shù)據(jù)庫。其中地理信息數(shù)據(jù)庫包括電子地圖、影像地圖、地名地址以及行政區(qū)劃等；自然資源數(shù)據(jù)庫包括土地利用規(guī)劃和現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、規(guī)劃建設(shè)數(shù)據(jù)、礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)等；違法線索數(shù)據(jù)庫包括衛(wèi)星監(jiān)測數(shù)據(jù)、人工巡查數(shù)據(jù)、上級交辦數(shù)據(jù)以及市民舉報數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)；執(zhí)法監(jiān)察數(shù)據(jù)庫包括違法案件圖斑數(shù)據(jù)、巡查數(shù)據(jù)以及執(zhí)法監(jiān)察數(shù)據(jù)等；元數(shù)據(jù)庫包括地理信息元數(shù)據(jù)、自然資源空間元數(shù)據(jù)、執(zhí)法監(jiān)察元數(shù)據(jù)等；多媒體數(shù)據(jù)庫包括文檔、圖形圖像以及視頻數(shù)據(jù)等。自然資源執(zhí)法監(jiān)察數(shù)據(jù)庫示意圖如圖2 所示。

圖2 數(shù)據(jù)庫建設(shè)內(nèi)容示意圖

2.3 功能模塊設(shè)計

根據(jù)自然資源業(yè)務(wù)需求分析的要求，搭建移動端自然資源執(zhí)法監(jiān)察系統(tǒng)。系統(tǒng)功能模塊主要包括自然資源移動“一張圖”展示、違法案件管理、巡查管理、執(zhí)法監(jiān)察管理、查詢統(tǒng)計管理以及系統(tǒng)管理6 部分。系統(tǒng)功能模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計示意圖如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)功能模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計示意圖

3 關(guān)鍵技術(shù)

3.1 自然資源多源異構(gòu)數(shù)據(jù)整合建庫技術(shù)

自然資源執(zhí)法監(jiān)察數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)資源來源、結(jié)構(gòu)、形式以及維度具有多樣性，既有包含矢量和柵格的地理信息數(shù)據(jù)，又有包含空間和非空間的違法案件數(shù)據(jù)等。因此，數(shù)據(jù)入庫前，需對數(shù)據(jù)進(jìn)行整合工作。本文遵循數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不冗余，關(guān)鍵信息不遺漏的原則，對各類數(shù)據(jù)資源進(jìn)行篩選、整合、處理、質(zhì)檢以及入庫等步驟，確保系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)的高效性和準(zhǔn)確性［7］。自然資源違法案件圖斑數(shù)據(jù)整合建庫流程示意圖如圖4 所示。

圖4 自然資源違法案件圖斑數(shù)據(jù)整合建庫流程示意圖

3.2 瓦片切割技術(shù)

為了實現(xiàn)移動終端能夠流暢地顯示統(tǒng)一風(fēng)格、統(tǒng)一尺度的離線地圖底圖，本文采用瓦片切割技術(shù)對影像數(shù)據(jù)和矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一處理。地圖瓦片切割技術(shù)流程設(shè)計有以下幾個步驟：1）準(zhǔn)備地圖底圖所需的矢量數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)；2）對影像數(shù)據(jù)采用瓦片金字塔技術(shù)進(jìn)行處理［8］；3）對地圖底圖數(shù)據(jù)進(jìn)行風(fēng)格設(shè)置，如，違法案件圖斑數(shù)據(jù)工程配圖等；4）通過地圖服務(wù)器發(fā)布地圖服務(wù)，并生成地圖瓦片文件；5）對生成的瓦片文件進(jìn)行處理，并打包成移動設(shè)備專用的數(shù)據(jù)包；6）在移動設(shè)備上安裝自然資源執(zhí)法監(jiān)察系統(tǒng)應(yīng)用程序，加載數(shù)據(jù)包，即可在系統(tǒng)上顯示離線的各類地圖數(shù)據(jù)。

3.3 移動存儲技術(shù)

為了能實現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的高效組織、存儲和管理，本文采用SQLite 數(shù)據(jù)庫。SQLite 數(shù)據(jù)庫是一種嵌入式系統(tǒng)，是移動端常使用的一款輕型數(shù)據(jù)庫，體積小但可以支持2 TB 數(shù)據(jù)庫；支持主流的操作系統(tǒng)和多種程序語言，且無需安裝和配置；可以實現(xiàn)矢量、柵格、圖片、文檔等數(shù)據(jù)的有效組織和離線存儲。在此基礎(chǔ)上，還支持網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通的狀況下，利用在線同步技術(shù)，將數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)上傳、同步到主服務(wù)器上，解決PC 端和移動端數(shù)據(jù)的輸入輸出問題。

4 系統(tǒng)建設(shè)成果

4.1 移動“一張圖”展示

移動“一張圖”展示包括地圖瀏覽、圖層控制以及基本功能操作。地圖瀏覽是將電子地圖、影像圖、自然資源土地、規(guī)劃、礦產(chǎn)等現(xiàn)狀和規(guī)劃等數(shù)據(jù)，在統(tǒng)一的空間參考系下進(jìn)行展示。圖層控制是將自然資源各類數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)目錄樹的方式進(jìn)行管理，并且通過工具對圖層進(jìn)行控制，如，置頂、置底以及圖層開關(guān)等?；竟δ懿僮魇窃谝苿咏K端上通過觸摸手勢，實現(xiàn)基本的地圖操作功能，如，放大、縮小、全圖以及平移等，還可以通過按鈕進(jìn)行量算、收藏和標(biāo)注等功能。

4.2 違法案件管理

違法案件管理包括違法線索管理和違法案件信息編輯。違法線索管理是將各種違法線索收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一導(dǎo)入，如，衛(wèi)星監(jiān)測的違法圖斑、市民舉報的違法事件等，導(dǎo)入的格式包括Excel 表格和Shp 數(shù)據(jù)，Excel 表格違法線索數(shù)據(jù)有坐標(biāo)則直接落位，無坐標(biāo)則需要利用地名地址匹配工具進(jìn)行數(shù)據(jù)匹配后落位。違法案件信息編輯是在違法案件處理過程中，分階段錄入不同的信息，并用不同顏色在地圖上直觀顯示，如，從衛(wèi)星監(jiān)測數(shù)據(jù)獲取某一個土地違法案件，首先，填寫初步信息，并用紅色進(jìn)行標(biāo)識。其次，巡查人員對該案件進(jìn)行現(xiàn)場巡查和確認(rèn)，確認(rèn)為違法案件，填寫違法案件詳細(xì)信息，并用藍(lán)色進(jìn)行標(biāo)識。最后，執(zhí)法人員對該案件進(jìn)行執(zhí)法處置后，填寫違法案件執(zhí)法信息，并用綠色進(jìn)行標(biāo)識。

4.3 巡查管理

巡查管理包括導(dǎo)航定位、日常巡查以及違法案件專項巡查。導(dǎo)航定位一方面根據(jù)當(dāng)日巡查內(nèi)容，設(shè)計一條巡查軌跡，并在地圖上進(jìn)行路線規(guī)劃，輔助巡查人員開展巡查工作；另一方面是對目標(biāo)巡查點(diǎn)進(jìn)行直接導(dǎo)航，讓巡查人員能以最快的速度抵達(dá)目標(biāo)點(diǎn)。日常巡查是根據(jù)巡查任務(wù)安排，進(jìn)行定期巡查。違法案件專項巡查是當(dāng)出現(xiàn)重大違法案件或上級交辦的違法案件時，需對該案件從發(fā)現(xiàn)、現(xiàn)場執(zhí)法、違法現(xiàn)場處理過程到現(xiàn)場處理完畢進(jìn)行全面巡查。

4.4 執(zhí)法監(jiān)察管理

執(zhí)法監(jiān)察管理包括執(zhí)法任務(wù)管理和執(zhí)法過程監(jiān)察。執(zhí)法任務(wù)管理主要包括執(zhí)法人員安排，案件從接收、處理、審核、核查到結(jié)案等全過程管理，確保執(zhí)法工作順利完成。執(zhí)法過程監(jiān)察是對執(zhí)法案件流程的合規(guī)性、審核內(nèi)容的準(zhǔn)確性以及執(zhí)法過程填寫表單信息和提交附件信息的完整性等內(nèi)容進(jìn)行抽查，確保執(zhí)法的透明性和公正性。

5 結(jié)語

本文根據(jù)本市自然資源移動執(zhí)法監(jiān)察的需求，利用先進(jìn)技術(shù)，搭建了移動端自然資源執(zhí)法監(jiān)察系統(tǒng)，實現(xiàn)了自然資源移動“一張圖”展示、查詢和統(tǒng)計，自然資源違法案件管理、日常動態(tài)巡查管理以及執(zhí)法監(jiān)察管理等一系列功能。相比傳統(tǒng)自然資源執(zhí)法監(jiān)察模式，本系統(tǒng)顯著增強(qiáng)了自然資源展示的直觀性、動態(tài)性，巡查和執(zhí)法監(jiān)察的精準(zhǔn)性、便捷性，并且與自然資源一體化服務(wù)平臺對接，能夠?qū)崟r將數(shù)據(jù)同步到平臺中，為自然資源其他業(yè)務(wù)管理提供數(shù)據(jù)支撐。系統(tǒng)通過近一年的運(yùn)行，可以在Android 移動端設(shè)備上穩(wěn)定運(yùn)行，并可以適配多種屏幕尺寸的移動終端設(shè)備，應(yīng)用效果良好，具有一定的推廣和借鑒價值。